天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦能耗管理系统的设计与应用

摘要：近年来，随着社会人口数量的急剧上升和各类建设事业的不断发展，社会对各类能源的需求也日益增长，能源短缺已成为一个世界问题。办公大楼作为社会的重要成员，在能源的使用和消耗中都占有很大的比重。而大部分公司现行的能源管理统计方式已不适应目前的能源管理要求。基于自动化技术、计量技术、远程网络通信技术、系统集成技术、计算机技术的办公大楼电力节能降耗监控管理系统的研究改造去建设节约型办公大楼具有深远意义。本文介绍天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目，采用安科瑞能耗管理系统采集天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目变电所、楼层配电箱内回路参量及楼层水表，系统采用现场地组网的方式，组网后通过光纤通讯并远传至后台，通过Acrel-5000型能耗监测系统实现各配电回路用电监测、管理。

关键词：大型公共建筑；能耗监测系统；ACREL-5000;能耗管理系统；办公楼能耗系统；

1 引言
       办公大楼的能耗管理系统为整个建筑用能源提供保障，为能源管理提供数据和决策依据，通过实时的数据采集技术、高速稳定的网络技术、灵活成熟的软件技术把办公大楼建设为先进的绿色建筑管理平台。能耗管理的范围有电表等智能终端设备监测，实现整个建筑能源。做到安全用能、节约用能。天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目建设Acrel-5000能耗管理系统，通过对能源的采集并管理从而达到节能减排。
2 设计依据
《评价企业合理用电技术导则GB》
GBT23331-2009《能源管理体系要求》
GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》
能耗计量装置及行业标准
DL/T 645-1997       多功能电能表通信规约
DL/T 645-2007       多功能电能表通信规约
CJ/T 188-2004       户用计量仪表数据传输技术条件
GB/T 19582-2008   基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3 项目概况
       天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦出让面积为5230.2平方米，容积率4.0，出让年限为办公50年、商业40年。其位于上海市闸北区内环内*，处于苏河湾地区恒丰路重点商务办公区沿线，距上海重要交通窗口，上海市火车站直线距离仅600余米。
      本项目范围是对天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目变电所和楼层配电箱内的回路实时采集，各楼层水表通过485屏蔽双绞线铺设至后台值班室采集器，能耗管理系统经采集器至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。
Acrel-5000能耗管理系统通过仪表采集的电参量数据进行分析、处理数据，进而提高能源利用效率、有效促进和保障能源管理水平的提升，并在系统节能方面发挥重要作用。
4 系统架构
       安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系统根据天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至后台数据采集器然后通过TCP/IP网络将数据上传至的Acrel-5000能耗监控主机。

系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，统计数据可导出至Excel。
 能耗的同比环比分析

系统可将各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验节能效果，根据分析结果执行节能绩效考核，以及节能目标的修正。统计各支路当年每月用能及去年同期用能；
用能数据检查
       系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值，超过一定百分比后醒目显示（红色区域），确保计量体系的完整性、准确性。
配置选项
       依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析；
      配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能；
     配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息；
配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各   分类能耗分项用能分析小模块中的功能；
      配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块；
      配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块
7 前景展望
        根据天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。
建立建筑能耗计量体系：针对办公大楼计量体系因从小到大的原则，即从一级配电、二级配电、三级配电往下一步步搭建计量体系。通过一级一级往下计量，能正确无误的统计进出线回路，要满足电能守恒原理即进线电能为出线电能总和（误差率在3%左右）。
对采集数据存储，并形成可视化图表：系统采集数据后存储到数据库，系统可满足报表查询及导出，并且系统可由柱状图等形式展现能耗趋势，给客户更好的体验。
诊断出高能耗点：管理人员可通过系统采集数据，正对性的对各个回路同比及环比分析，通过一阶段分析可找出高能耗点。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。其中天目西路街道103坊27丘项目-泰禾大厦项目现场设备分布如下：变电所低压配电系统通过第三方电力监控系统转发至能耗系统，各楼层水表通过485屏蔽双绞线铺设至后台值班室采集器，能耗管理系统经采集器至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。

6 系统软件模块
综合能耗主界面

主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。根据所选的建筑，对其建筑图片进行加载，可以选择时间查看建筑能耗情况，选择建筑或时间后自动刷新，默认为当天。
 支路用能

系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系统可查看各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，并可以将支路用能显示合计，以图表形式显示。
 分项能耗统计

系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图（蓝色柱表示，绿色柱表示昨日）；用能饼图显示各分项过去31天的用能占比；堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势；分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名*位的支路。

结束语
       办公大楼能耗系统是在能源问题日益紧张，能源价格不断上涨的背景下，针对办公大楼能耗问题而设计。在建设能耗管理系统后，不但能减轻工作人员的工作负担，提供工作效率，而且直观的统计分析结果更能有效地帮助业主管理者根据能耗情况，做出正确的分析，对今后的发展做出正确的决策，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。
参考文献：
[1].住房和城乡建设部技术要求
[2].基于建筑能耗数据库的建筑能耗基准评价工具的研究与应用[J]. 郑晓卫,潘毅群,黄治钟,吴刚,楼振飞.  节能与环保. 2006(12)
[3].J08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》
[4].建筑能耗数据库能耗基准评价方法及研究[J]. 齐艳,陈萍.  应用能源技术. 2007(05)
[5].试论建筑能耗及节能目标[J]. 石磊.  中国高新区. 2018(14)
[6] .如何优化建筑施工技术降低建筑能耗[J]. 张丹丹,李银辉.  建材与装饰. 2017(09)

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